专利名称：一种直接从发酵液中制取乳酸钠的方法
技术领域：
本发明属于乳酸钠生产技术领域，具体涉及一种直接从发酵液中制取乳酸钠的方法。
背景技术：
乳酸钠分子式为(C3H5O3. Na)，主要用于食品风味保持剂、防腐剂，可以保持肉制品风味，延长货架期，医药上用作配制格林试液，其外观为无色至微黄糖浆状透明液体，味咸， 可与水任意比例混溶。现有乳酸钠的生产主要方法有1、直接中和法。即先将淀粉质原料发酵制成精制成品乳酸，再用乳酸与碳酸钠或氢氧化钠反应制成乳酸钠。该方法工艺简单、生产效率高，但成本高，产品质量取决于原料乳酸的质量，产品颜色不易脱除，质量不稳定。2、酯化法。即先将淀粉质原料发酵制成精制成品乳酸，再用乳酸和甲醇(或乙醇) 在硫酸催化作用下进行酯化反应制得稀乳酸甲酯(或乳酸乙酯)，然后将乳酸甲酯(或乳酸乙酯)进行蒸馏、浓缩，浓缩后的乳酸甲酯(或乳酸乙酯)再与碳酸钠或氢氧化钠进行皂化反应，制成粗乳酸钠，再将粗乳酸钠进行脱色、精制、浓缩，制成乳酸钠产品。这种方法制得的乳酸钠产品质量好，基本可达到无色透明，但由于生产中要使用甲醇(或乙醇)，安全性差，成本也很高，还存在大规模生产时酯化反应不易控制、收率低等问题。以上方法均需先将淀粉质原料制成乳酸，然后用乳酸制得乳酸钠，存在成本较高、 质量不稳定、安全性差、产生硫石膏废渣和工艺复杂等问题和不足之处。
发明内容
本发明的目的是针对上述乳酸钠生产所存在的问题和不足之处，而提供一种高效、经济、适应大规模生产的一种直接从发酵液中制取乳酸钠的方法。本发明涉及的一种直接从发酵液中制取乳酸钠的方法，采用淀粉质原料制成淀粉水解糖，接入乳酸菌种发酵，发酵时流加碳酸钠溶液中和，包括发酵菌种的制备、发酵液的制备、乳酸钠发酵和乳酸钠精制过程，实现本发明的方法和步骤如下1、菌种的制备。将_18°C以下低温下保藏好的乳酸菌种取出，在室温下解冻，接入 IOOml乳酸菌种培养基中，在培养箱中保持温度48 50°C，发酵培养6小时后，加入适量 Na2CO3,使培养液Wi值保持在5. 5 6. 0，发酵M 观小时，然后按以上步骤将菌种逐步扩大培养至500mL、3000mL、25L直至2000L菌种罐备用。2、制备发酵液。将淀粉质原料进行液化、糖化，制成淀粉水解糖，或直接使用液体糖液，水解糖浓度为10 15%，控制温度48 50°C，加入5%麦麸或豆粕，制成发酵液。3、乳酸钠发酵。将上述扩大培养制备的菌种接入上述发酵液中，接种量为15 20%，发酵温度为48 50°C，搅拌均勻，先静置发酵6-8小时，然后将配制好的浓度在30 35 %之间的Na2CO3流加，搅拌均勻，控制发酵液的PH值在5. 5 6. 0之间，发酵48 60小时，还原糖低于0. 1 %视为发酵终点，制得乳酸钠发酵溶液，发酵结束。4、乳酸钠精制。将上述发酵结束后制得的乳酸钠发酵液，用活性炭脱色后再经 200nm级超滤膜过滤，分离出菌体和大分子蛋白，再进行吸附、脱色、交换净化后，经5nm纳滤膜分离出残留的还原糖、色素和高价离子，制得乳酸钠溶液，浓缩至所需要的浓度，制得乳酸钠产品。本发明实现方法所述的菌种培养基，灭菌30分钟后，降温至50°C备用，其组分为 葡萄糖10 15%，酵母膏1 %，蛋白胨0. 5%，NaClO. 1 %，KH2PO4O. 2%，其余为水。本发明的有益效果是采用直接从发酵液中制取乳酸钠，减少了将发酵液制成乳酸后再制取乳酸钠的过程，避免了在乳酸生产过程中产生大量硫石膏废渣，其工艺简单、产品收率高、节能减排、生产成本低，适合大规模化生产。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明1、按比例配制发酵菌种培养基，灭菌30分钟，降温至50°C备用。菌种培养基配比为葡萄糖10 15%，酵母膏1%，蛋白胨0.5%，NaClO. 1 %，KH2PO4O. 2%，其余为水。2、将低温下保藏好的乳酸菌种取出，在室温下解冻，接入按步骤(1)制得的IOOml 菌种培养基中，在培养箱中保持温度48 50°C，发酵培养6小时后，加入适量Na2CO3,使培养液PH值保持在5. 5 6. 0，发酵M 观小时，然后按以上步骤将菌种逐步扩大培养至 500ml、3000ml、25L 直至 2000L 菌种罐备用。3、在50m3发酵罐中，加入3/4装罐量的经液化、糖化制成的淀粉水解糖液或液体糖液，糖液浓度为10 15%，保持温度48 50°C，加入5%麦麸，制成待发酵液。4、按步骤(2)的方法将菌种扩大培养至IOm3的菌种罐，接入上述50m3发酵罐的发酵液中，控制发酵温度为48 50°C，搅拌均勻，先静止发酵8小时，然后将配制好的30%的 Na2CO3流加入发酵罐中，适当搅拌，控制发酵液的PH值在5. 5 6. 0之间，发酵48 60小时，当还原糖低于0. 时视为发酵结束，制得乳酸钠发酵溶液。5、发酵结束后制得的乳酸钠溶液，用活性炭脱色后再经200nm级超滤膜过滤，分离出菌体和大分子蛋白，再进行吸附、脱色、离子交换、净化后，经5nm纳滤膜分离出残留的还原糖、色素和高价离子，制得乳酸钠溶液，然后浓缩至所需要的浓度，制得乳酸钠产品。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明的范围内。
权利要求
1.一种直接从发酵液中制取乳酸钠的方法，其特征是采用淀粉质原料制成淀粉水解糖，接入乳酸菌种发酵，发酵时流加碳酸钠溶液中和，包括发酵菌种的制备、发酵液的制备、 乳酸钠发酵和乳酸钠精制过程，实现本发明的方法和步骤如下(1)菌种的制备将-18°C以下低温下保藏好的乳酸菌种取出，在室温下解冻，接入 IOOml乳酸菌种培养基中，在培养箱中保持温度48 50°C，发酵培养6小时后，加入适量 Na2CO3,使培养液Wi值保持在5. 5 6. 0，发酵M 观小时，然后按以上步骤将菌种逐步扩大培养至500mL、3000mL、25L直至2000L菌种罐备用；(2)制备发酵液将淀粉质原料进行液化、糖化，制成淀粉水解糖，或直接使用液体糖液，水解糖浓度为10 15%，控制温度48 50°C，加入5%麦麸或豆粕，制成发酵液；(3)乳酸钠发酵将上述扩大培养制备的菌种接入上述发酵液中，接种量为15 20%， 发酵温度为48 50°C，搅拌均勻，先静置发酵6-8小时，然后将配制好的浓度在30 35% 之间的Na2CO3流加，搅拌均勻，控制发酵液的PH值在5. 5 6. 0之间，发酵48 60小时， 还原糖低于0. 视为发酵终点，制得乳酸钠发酵溶液，发酵结束；(4)乳酸钠精制将上述发酵结束后制得的乳酸钠发酵液，用活性炭脱色后再经200nm 级超滤膜过滤，分离出菌体和大分子蛋白，再进行吸附、脱色、交换净化后，经5nm纳滤膜分离出残留的还原糖、色素和高价离子，制得乳酸钠溶液，浓缩至所需要的浓度，制得乳酸钠
2.根据权利要求1所述的菌种培养基，其特征是菌种培养基的组分为葡萄糖10 15%，酵母膏 1%，蛋白胨 0.5%，NaClO. 1 %，KH2PO4O. 2%，其余为水。
全文摘要
一种直接从发酵液中制取乳酸钠的方法，采用淀粉质原料制成淀粉水解糖，接入乳酸菌种发酵，发酵时流加碳酸钠溶液中和，包括发酵菌种的制备、发酵液的制备、乳酸钠发酵和乳酸钠精制过程。本发明的有益效果是采用直接从发酵液中制取乳酸钠，减少了将发酵液制成乳酸后再制取乳酸钠的过程，避免了在乳酸生产过程中产生大量硫石膏废渣，其工艺简单、产品收率高、节能减排、生产成本低，适合大规模化生产。
文档编号C12P7/56GK102206685SQ201110079308
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者游剑, 董浩, 邓青云 申请人:孝感学院